专题二力与物体的平衡及直线运动课件-高考物理二轮复习

高考物理二轮复习高频考点课件专题二

力与物体的平衡及直线运动（1）考情分析考点五年考情（2021-2025）命题趋势考点1匀变速直线运动的规律2025·江苏、广西、四川卷2024·北京卷2023·山东卷2022·湖北卷2021·湖北卷近年考查的热点内容是匀变速直线运动的规律及对运动学图像的理解与应用。命题时常以安全行车，实际生活、娱乐活动为背景

考点2运动图像追及相遇问题2025·海南、陕西、广西卷2024·河北卷2023·广东卷2022·河北卷2021·广东卷考点3力力的合成与分解2025·广西、北京卷2024·湖北卷2023·山东卷2022·北京卷2021·广东卷单独命题时突出以轻绳、杆、弹簧为模型，以连接体、叠加体为载体，结合实际生活，设计平衡问题，而且以动态平衡问题为重点，多以中等难度的选择题形式出现考点4共点力平衡2025·河北、重庆、陕西卷2024·河北、山东卷2023·河北卷2022·河北卷2021·湖南卷

考点5牛顿运动定律的理解2025·甘肃、湖南、河南卷2024·北京卷2023·河北卷2022·海南卷2021·北京卷高考对运动和力的关系考查愈发深入且灵活。基础层面，牛顿运动定律、运动学公式仍是核心，会以多种形式考查学生对概念的理解。命题常结合生活实际与科学前沿，如无人机载物飞行、火箭发射等情境，考查学生受力分析与运动过程推理能力。此外，注重考查知识综合运动，将运动和力的关系与能量、动量等知识结合，突出对学生创新思维和解决复杂问题能力的培养考点6牛顿运动定律的应用2025·安徽、北京卷2024·北京、广西卷2023·北京卷重难知识

3.非常规图像对于非常规运动图像，可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，来分析图像的斜率、截距、面积的含义。函数关系表达式图像示例斜率和纵截距－tat＋v0

k＝____b＝____＝v0·ak＝v0b＝av2－xv2＝2ax＋k＝2ab＝

v0名称超重失重完全失重产生条件物体的加速度向上物体的加速度向下物体竖直向下的加速度等于g对应运动情境加速上升或减速下降加速下降或减速上升自由落体运动、竖直上抛运动等4.超重、失重和完全失重4.超重、失重和完全失重原理F－mg＝maF＝mg＋mamg－F＝maF＝mg－mamg－F＝mgF＝0说明(1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了。(2)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等。5.国际单位制的基本单位物理量名称单位名称单位符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd易混易错一、时刻与时间间隔区别与联系物理量时刻时间间隔用时间轴表示用点表示用线段表示图例

描述关键词“初”“末”“时”，如“第1s末”“第2s初”“3s时”,第n秒末与第（n＋1）秒初是指同一个时刻。“内”，如“第2s内”“前3s内”,“n秒内”是指n秒的时间，“第n秒内”是指第n个1秒的时间。物理意义事物运动、发展、变化所经历的各个状态事物运动、发展、变化所经历的过程长短二、速度、速度的变化量和加速度的对比

速度速度变化量加速度(速度变化率)物理意义描述物体运动的快慢和

方向描述物体速度的变化描述物体速度变化的快

慢和方向定义式v=

Δv=v-v0(矢量差)a=

=方向与Δx同向,即物体运动的方向由v0与v的方向共同确定,与a的方向一致由F合的方向决定,与Δv同向,但与v0、v的方向无必然联系联系三者大小无必然联系,v很大时,Δv可以很小,甚至为零,此时a可能很大,也可能很小,甚至可能为零三、对基本图像的理解项目x－t图像v－t图像a－t图像斜率各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时速度各点切线的斜率，表示该时刻的瞬时加速度加速度随时间的变化率纵截距t＝0时，物体的位置坐标初速度v0起始时刻的加速度a0面积无意义位移速度变化量交点表示相遇速度相同加速度相同四、一对平衡力和作用力与反作用力的比较平衡力作用力与反作用力相同点大小相等，方向相反，作用在同一条直线上不同点作用对象同一物体两个相互作用的不同物体作用时间不一定同时产生、同时消失一定同时产生、同时消失力的性质不一定相同一定相同作用效果可相互抵消不可抵消五、静摩擦力与滑动摩擦力的比较静摩擦力滑动摩擦力定义两相对静止的物体间的摩擦力两相对运动的物体间的摩擦力产生条件①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动趋势①接触面粗糙②接触处有压力③两物体间有相对运动大小0<Ff≤FfmFf＝μFN方向与受力物体相对运动趋势的方向相反与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动六、轻绳、轻杆、轻弹簧模型的特点轻杆轻绳轻弹簧共同特征“轻”——不计质量，不受重力

在任何情况下，沿绳、杆和弹簧伸缩方向的弹力处处相等形变特点只能发生微小形变，不能弯曲只能发生微小形变，各处弹力大小相等，能弯曲发生明显形变，可伸长，也可压缩，不能弯曲方向特点不一定沿杆，可以是任意方向只能沿绳，指向绳收缩的方向一定沿弹簧轴线，与形变方向相反作用效果特点可提供拉力、推力只能提供拉力可以提供拉力、推力能否突变能发生突变能发生突变一般不能发生突变连接物运动特征轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度或具有沿杆方向相同的速度。轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等

。七、合成法则法则方法图例平行四边形法则(最根本法则)以表示两个分力的有向线段为邻边作一个平行四边形。这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。公式（余弦定理）：

F=√(F₁²+F₂²+2F₁F₂cosθ)(θ为两分力夹角)方向：

夹在两分力之间的对角线就表示合力的大小和方向。

三角形法则将两个分力矢量首尾相接。从第一个分力的起点指向第二个分力的终点的有向线段就是合力。

多边形法则严格按比例画出分力，应用平行四边形或三角形定则作图量取合力大小和方向。直观但精度有限。八、力的合成方法方法内容作图法严格按比例画出分力，应用平行四边形或三角形定则作图量取合力大小和方向。直观但精度有限。计算法同一直线上：

同向相加，反向相减

(F=F₁±F₂)。互成角度：余弦定理：

直接使用

F=√(F₁²+F₂²+2F₁F₂cosθ)。正交分解法：

(最常用、普适的方法)建立直角坐标系（通常使尽量多的力落在坐标轴上）。将每个分力沿x轴和y轴方向分解(Fx=Fcosα,Fy=Fsinα)。分别求x方向和y方向的合力(Fx合

=ΣFx,Fy合

=ΣFy)。总合力

F合

=√(Fx合²+Fy合²)。九、力的合力范围合力可能大于、小于或等于任意一个分力。合力为零(F合=0)：物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）。核心要点：

力的合成是矢量加法，根本法则是平行四边形/三角形定则。正交分解法是解决复杂问题的普适工具。合力范围由分力大小及夹角共同决定(|F₁-F₂|≤F≤F₁+F₂)。合力范围绝对值差

≤合力≤绝对值之和|F₁-F₂|≤F≤F₁+F₂夹角θ的影响θ=0°(同向)Fmax=F₁+F₂

θ=180°(反向)Fmin=|F₁-F₂|

θ=90°(垂直)F=√(F₁²+F₂²)θ增大(0°→180°)合力F减小(F₁+F₂→|F₁-F₂|)特殊情况若

F₁=F₂=F₀θ=0°F=2F₀

θ=60°F=√3F₀

θ=90°F=√2F₀

θ=120°F=F₀解题技巧

二、匀变速直线运动问题常用的解题方法三、常见的动力学图像v-t图像、a-t图像、v2-x图像、F-a图像、F-t图像、F-x图像等。四、分析动力学图像问题的方法1.分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义。2.建立图像与物体运动间的关系:把图像与具体的题意、情境结合起来,明确图像反映

的物理过程。3.建立图像与公式间的关系:建立与图像对应的函数关系,然后根据函数关系读取信息

或描点作图。特别要明确图像斜率、面积、截距等对应的物理意义。4.读图时要注意一些特殊点:比如起点、截距、转折点、两图线的交点,特别注意临界点(在临界点物体运动形式往往发生变化)。五、竖直上抛运动的研究方法：分段法上升阶段：a＝g的匀减速直线运动下降阶段：自由落体运动全程法初速度v0向上，加速度g向下的匀变速直线运动，v＝v0－gt，h＝v0t－gt2(以竖直向上为正方向)若v>0，物体上升，若v<0，物体下落若h>0，物体在抛出点上方，若h<0，物体在抛出点下方六、追及相遇问题的基本物理模型：(以甲追乙为例)1.二者距离变化与速度大小的关系(1)无论v甲增大、减小或不变，只要v甲<v乙，甲、乙间的距离就不断增大。(2)无论v甲增大、减小或不变，只要v甲>v乙，甲追上乙前，甲、乙间的距离就不断减小。2.分析思路可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”。(1)一个临界条件：速度相等。它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析、判断问题的切入点；(2)两个等量关系：时间等量关系和位移等量关系。通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口。3.常见追及情景(1)初速度小者追初速度大者：当二者速度相等时，二者距离最大。(2)初速度大者追初速度小者(避碰问题)：二者速度相等是判断是否追上的临界条件，若此时追不上，二者之间距离有最小值。物体甲追赶物体乙：开始时，两个物体相距x0，当v甲＝v乙时，若x甲>x乙＋x0，则能追上；若x甲＝x乙＋x0，则恰好追上；若x甲<x乙＋x0，则不能追上。特别提醒：若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动。4.解决追及相遇问题的常用方法(1)情境分析法抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题目中的隐含条件,

建立物体运动关系的情境图。(2)函数分析法设从开始到相遇的时间为t,根据条件列位移关系方程,得到关于t的一元二次方程,用判

别式进行讨论。若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,即有一个解,说明刚好追

上或刚好不相撞或相遇一次;若Δ<0,说明追不上或不能相遇。(3)图像分析法:在同一坐标系中画出两物体的运动学图像。①若为x-t图像,图线相交即代表两物体相遇。②若为v-t图像,利用图线与坐标轴围成的面积进行分析。③若为a-t图像,可转化为v-t图像进行分析。(4)相对运动分析法:以其中一个物体为参考系,确定另一个物体的相对初速度和相对加

速度,从而把研究两个物体的运动问题,转化为研究一个物体的运动问题。七、处理平衡问题的三个技巧1.物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单。非特殊角时，可考虑用矢量三角形法。2.物体受四个或四个以上的力作用时，一般要采用正交分解法。3.正交分解法建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少。八、动力学中的连接体问题（一）常见连接体问题的类型及其特点1.物物叠放连接体物体通过弹力、摩擦力等作用，具有相同的速度和加速度。2.轻绳连接体轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度大小总是相等,轻绳对物体的弹力方

向始终沿绳。3.轻杆连接体轻杆平动时,连接体具有相同的速度和加速度;轻杆参与复合运动时,两端的连接体沿杆

方向的速度大小总是相等的;轻杆转动时,两端连接体具有相同的角速度,而线速度与转

动半径成正比。两端连接体所受弹力方向可能沿杆,也可能不沿杆。速度、加速度相同4.轻弹簧连接体在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变量最大时,两端连

接体的速度相等。

（二）处理连接体问题的方法1.方法：整体法与隔离法。2.目的：

解决连接体（多个相互作用的物体组成的系统）的受力与运动问题。(1)整体法：

将整个系统视为一个研究对象。优点：忽略系统内部物体间的相互作用力（内力），只分析外部力（外力），简化受力分析。适用：求系统整体的加速度或系统所受的外力。当系统内各物体加速度相同时常用。(2)隔离法：

将系统中的某个物体单独隔离出来分析。优点：能清晰地分析该物体受到的所有力（包括其他物体对它的作用力，即内力）。适用：求系统内部的相互作用力或某个特定物体的受力/加速度。(3)选用原则：求外力或整体加速度→优先考虑整体法。求内力→必须用隔离法。复杂问题→通常先整体法求加速度，再用隔离法求内力（“先整体，后隔离”）。九、动态平衡问题1.“一力恒定，另一力方向不变”的动态平衡问题一个力(F1)恒定，另一个力(F2)方向不变，作出不同状态下的矢量三角形，确定力大小的变化。若F1与F2不垂直，当F3⊥F2时，F3有最小值，F3min＝F1sinθ，如图乙。

3.一力恒定，另外两力方向均变化，但两力方向夹角保持